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提起火车，大家肯定都不陌生，或许还有不少人曾亲身体验过。火车驶来时，那长长的车厢、轰隆轰隆的声响以及震耳欲聋的汽笛声，都给我们留下了深刻的印象。随着科技进步，高铁也逐渐融入了我们的生活。
但不知你是否注意到，一些火车轨道周围会铺设许多小石子，而高铁轨道周围却不见石子的踪影。这些小石子看似不起眼，实则扮演着重要角色。那么，火车和高铁轨道为何会有这样的差异？这些石子又有何用途呢？
友情提示：本文篇幅较长，可能会有“广告解锁模式”，但根据平台新政策，广告解锁是免费的，只需观看完毕即可继续阅读。感谢各位读者的耐心，以及平台的支持。为何火车轨道上铺满了石子
回到几十年前，交通和通讯尚未如此发达，人们常常背着沉重的行囊，带着不同的心情去赶火车。
随着火车的启动，坐在窗边，看着窗外景色不断倒退，你或许还记得，火车轨道周围总是铺满了石子。
根据中国铁路在2020年9月17日发布的文章，这些轨道旁的石子有一个专业名称——道砟，即铺设在道床中的石子。
道床位于路基面之上，轨枕之下，是铁路轨道的重要组成部分。铺设道砟并非为了美观，而是因其具有独特的功能。
众所周知，火车速度极快，重量巨大，常载有成千上万吨的货物。当列车高速通过轨道时，对轨道的冲击力极大。为了缓解这种冲击力，道砟的存在至关重要。
道砟能够将轨枕上承受的冲击力均匀分散到路基，减轻钢轨的压力，有效防止路基因火车重压而下沉。
此外，道砟还能吸收噪音，减少火车行驶时的震动，使轨道更稳固，更好地缓冲火车对轨道的压力。它还能防止雨季积水对轨道的损害，保持轨道干燥。
然而，并非所有火车轨道都铺设有道砟。道床主要分为两种类型：无砟道床和有砟道床。顾名思义，无砟道床没有铺设石子，而有砟道床则铺设了石子。
这两种道床的存在意义不同，代表了它们各自的特性。无砟道床通常使用沥青或灌注水泥浆，将道床以整体结构支撑钢轨，起到固化作用。
例如，京沪高铁的正线就是典型的无砟道床。而有砟道床则使用石头、粗砂、卵石、碎石等材料铺设。在我国铁路中，通常使用这些石头铺设道床，其中碎石因其弹性、排水性、抗风化性和坚硬性而成为更佳选择。
了解了轨道旁石子的作用后，你可能会好奇，为什么高铁轨道旁没有这些石子呢？
根据中国科学技术馆在2020年11月13日发布的文章，我们常坐的火车是有砟轨道，钢轨固定在枕木上。
钢轨下每隔一段距离就铺设一块粗大的枕木，这些枕木均匀排列在两条平行钢轨之间。
如果直接将钢轨铺在地面上，钢轨高低难以平衡，加上列车重量，枕木下必须铺设碎石，否则列车行驶时可能产生凹陷。
这些碎石易于排水，可防止枕木腐烂和侵蚀，防止轨道沉陷。有砟轨道具有造价低廉、铺设简便的特点，同时在吸热、减震、减少噪音方面也有一定作用。
但有砟轨道并非没有缺点。虽然铺设简便，但日后维修是个短板，容易变形，需要定期检查。一旦发现变形，维修费用高昂，维修次数频繁，列车运行速度也会受限。
随着科技的发展，我们的出行方式越来越多样化，海运、空运和高速铁路都发展迅速。高铁凭借快速运行速度迅速受到青睐。
但在中国高铁发展过程中，也考虑过使用有砟轨道。但因高铁速度极快，道砟粉化严重，经济性、舒适性、安全性不佳，频繁维修也不利于高铁发展。
于是，技术人员进行了研究，发明了无砟轨道，并将其应用于高铁。这种轨道结构与碎石道床不同，采用更坚硬的材料，如沥青和混凝土混合料，通过混凝土浇灌轨枕，使轨枕和钢轨直接铺在混凝土上，路基上也无需使用石子。
无砟轨道相较于有砟轨道具有多方面优势，如使用寿命长、维修费用少、维修工作量小，这得益于其出色的结构耐久性。它稳定性强，整体性好。此外，高铁不使用碎石轨道还与安全密切相关。
与火车不同，高铁速度更快，如果使用有砟轨道，高速行驶可能将轨道旁碎石飞溅出来。如果有相向而行的高铁，这些石子可能带来巨大杀伤力。
就像跑步，慢跑可选择普通道路，短跑冲刺则需要平整光滑的跑道。火车和高铁也是如此，速度差异决定了轨道结构的不同。总之，火车轨道铺石子和高铁轨道无石子，都是基于各自运行特点和需求设计的，以确保列车安全、高效运行。
合格的道砟
并非所有石头都能作为道砟，其生产过程非常讲究。作为土质路基和铁路轨道的缓冲层，道砟发挥着关键作用。
根据中国铁路在2022年11月19日发布的文章，在选择道砟时，会考虑其清洁度、弹性、韧性和坚硬度。
吸水性小、质地坚硬的花岗岩成为道砟的首选。通常由中国铁路局负责开采，如甘肃省金昌市永昌县韩家峡的武威工务段金昌采石场。
该采石场表土覆盖层少，储量丰富，开采环境极佳。开采时，首先对岩体进行穿孔，然后采用爆破方法击碎石头，挑选后进行破碎、筛分，将符合尺寸要求的石料用于铁轨。
不符合标准的石头也会二次利用，作为修路垫层。此外，石头形状也有要求，越不规则越好，棱角越多，摩擦力越大，减震效果越好。
参考资料：
中国科学技术馆——高铁轨道旁边为什么没有小石子？2020年11月13日
中国铁路——只需三步！开采的石子就能变成合格道砟2022年11月19日
中国铁路——钢轨下面的碎石子是干嘛的？2020年9月17日
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